沧州锐 锋金属制品有限公司

一、引言
铸造技术是航天型号产品的主要工艺技术之一，在型号产品的一些关键部件上广泛采用了铸造技术。由于铸件圆盘式脚手架配件的工艺技术水平和工艺质量直接关系到型号产品研制生产的先进性、可靠性和稳定性，所以不断攻克铸造技术的难关是宇航工业发展的需要。在当今日益激烈的国际市场竞争中，世界各国都在千方百计地研究和采取一些必要的措施降低运载器的成本，在制造工艺上尽可能选用一次成形铸造工艺，这种工艺不仅可以减少零件的数量、焊接次数及机加工序，还可以减少检测数量和工时费用，从而大大地降低运载器的成本，因此铸造技术在宇航工业中的应用将越来越广泛。
二、国外铸造技术在航天产品中的应用
美国的宇航生产中不仅材料和制造工艺先进，而且生产成本低。例如，美国空间运输主发动机STME广泛采用了一次成形浇注工艺，STME的主燃烧室使用精确的熔模浇铸技术，将结构外壳、前后歧管、支柱和前法兰浇注成一块组件，内壁采用真空等离子喷涂(VPS)附着NARloyZ冷却衬，采用这种制造工艺可使燃烧室零件数减少50多个，焊接次数减少约90个。在液氢、液氧涡轮泵的组合件中壳体、叶轮、叶片等采用了熔模铸造技术。水玻璃蜡模精密铸造件由于STME发动机中广泛采用了铸造成形工艺，因此其零件数量比SSME发动机的数量明显减少，焊缝也明显地减少，大大地降低了成本。
美国宇宙神MA-5A发动机的液氧级间段接头是由10个零件、21个焊点组成，每个接头成本为41000美元。而MB-5B采用熔模浇铸工艺后，接头被浇铸成一块组件，无焊点，成本降低到原来的1/10，仅为4000美元。
能源号是俄罗斯的大型运载系列中最基本的型号。RD-012是能源号系列运载火箭的高性能液氢/液氧火箭发动机，由俄罗斯化学自动化设计局研制。其氧泵为整体式两级泵，一级供应燃烧室，另一级供应高压预燃室。双入口燃烧室级叶轮是与整体轴一起铸造的，预燃室级叶轮也是铸造的。两级泵用同一个入口集流管，燃烧室级和预燃室双入口叶轮第二侧的液氧是由通过各自出口的4条通道供应的，这些供应通道都是采用铸造工艺制造的。
“阿里安5”是一种大型运载火箭，由上、下两大部分组成，其中的下面部分基础级安装了“HM-60火神”发动机。该发动机的一些关键部件采用铸造工艺而成，如氧涡轮泵中的轴肩离心泵和倾斜型泵壳为浇铸成型，液氢涡轮泵罩壳前部和涡轮的轴承支座均采用铬镍铁合金材料铸造制成，喷注器的液氧集流腔是选用因康镍718材料经铸造加工而成。
“H-2”是两级低温液体运载火箭，由直径4m的第一级、第二级和两台并联的固体火箭助推器组成。LE-5B是H-2运载火箭二子级采用的液氧/液氢发动机，LE-7A是H-2运载火箭一子级采用的液氧/液氢发动机。LE-7A是LE-7的改进型，改进的主要目的是提高坚固性和降低生产成本，改进重点放在发动机的结构和组件安排上，使其更易于制造和检测。由于焊接结构也进行了重新设计，因此减少了焊接点数及零部件数量。LE-7A发动机的主喷注器的液氧箱底采用精密铸件，使焊缝数目减到最低程度。燃料涡轮泵壳体、氧化剂涡轮泵的壳体都采用了大型精密铸造，氧化剂涡轮泵的涡轮喷管材料从锻件变成精铸件。LE-5B发动机是LE-5A的改进型，改进后的发动机，盘式脚手架配件将LE-5A喷管部分氢膨胀循环方式改为燃烧室部分氢膨胀循环。发动机的部件在设计上也作了一定的改进，其中涡轮泵的壳体改用大型精密铸造件，降低了生产成本。
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